باحث أميركي يرى ضرورة إحياء الطاقة النووية للاستخدامات السلمية
(ويقول إن التحديات تتمثل في تكلفة رأس المال والتخلص من النفايات ومخاطر الانتشار)

نشر هذا المقال في عدد تموز/يوليو، 2006، من سلسلةالمجلات الإلكترونية "مواقف اقتصادية" الصادرة عن وزارة الخارجية الأميركية.والمجلة بالكامل منشورة تحت عنوان:حلول تستخدمالطاقة النظيفة

في ما يلي نص المقال:
إحياء الطاقة النووية

بقلم جيمس إيه ليك المدير المشارك للبرنامج النووي بمختبر أيداهو القومي

إن الأداء الاقتصادي القوي والمأمون للطاقة النووية في الولايات المتحدة، وتزايد الوعي بالمزايا التي تعود على البيئة من استخدام الطاقة النووية النظيفة تشكل الأساس لإحياء الطاقة النووية الذي يمكن أن يدعم تأمين توفير الطاقة والازدهار الاقتصادي ويحقق أهداف حماية البيئة بالولايات المتحدة خلال القرن الـ21 . غير أنه لكي تصبح عملية إحياء استخدام الطاقة النووية حقيقة واقعة، فعلى صانعي السياسات أن يتصدوا للتحديات الرئيسية في مجالات محددة مثل الارتفاع النسبي لتكلفة رأس المال بالنسبة للمشروعات الجديدة، وضرورة السيطرة بأسلوب جيد على الوقود النووي المستخدم، ومخاطر انتشار البلوتونيوم الذي يصل إلى مستوي إنتاج الأسلحة من دورة وقود الطاقة النووية.

* تطوير الطاقة النووية في الولايات المتحدة:

بدأ تطوير الطاقة النووية في الولايات المتحدة خلال عقدي الخمسينات والستينات، بشكل جعلها غير مقبولة وأصبحت لا تتفق مع التوقعات التي كان من المتصور تحقيقها بأن تكون منخفضة التكاليف إلى الحد الذي يجعلها "رخيصة لدرجة أنه لا يمكن قياسها." وحينما بدأت إقامة وتشغيل أول مفاعلات الطاقة النووية، أخذت تلك المشروعات تعاني من صعوبات تمثلت في ارتفاع تكلفة البناء وفي ضمان مواصفات السلامة، التي بلغت ذروتها بحادث مفاعل ثري مايل آيلاند بمدينة ميديل تاون في ولاية بنسلفانيا في العام 1979. والإجراءات التصحيحية التي وضعتها لجنة تنظيم الطاقة النووية لضمان سلامة العمليات أجلت استكمال مشروع المفاعل لعدة سنوات في وقت ارتفعت فيه نسبة التضخم وسببت إفلاس العديد من تلك المشروعات أو إلغائها، وهكذا انتهت الفترة الأولى لإنتاج الطاقة النووية بالولايات المتحدة.

وخلال عقد الثمانينات استكمل جهاز مرافق الطاقة الكهربية النووية العديد مما تبقى من المشروعات، ودبت فيها الحياة وانصب اهتمامها على تحسين ترشيد النفقات ورفع مستوى الأداء ، بالتزامن مع تعزيز إجراءات السلامة. ومن منتصف التسعينات إلى نهاية العقد كان الـ103 مشروعا لإنتاج الطاقة النووية بالولايات المتحدة تنتج 20 % من الطاقة الكهربائية بالولايات المتحدة بتكلفة جعلتها قادرة على المنافسة مع تلك المنتجة باستخدام الفحم أو غيره من أنواع الوقود – أقل من 2 سنت للكيلووات في الساعة. وعلاوة على ذلك ارتفع مستوى السلامة والأمان بأكثر من عامل من بين 10 عوامل يقاس بها لدرجة أن الطاقة النووية أصبحت في مقدمة معدلات سلامة الأداء في المجال الصناعي. وبحلول نهاية التسعينات، ومع ارتفاع أسعار الطاقة ، ومع حوادث انقطاع التيار الكهربائي على نطاق كبير في كاليفورنيا ارتفع اهتمام الشركات التجارية في الولايات المتحدة بالطاقة النووية. واشترت عدة شركات كبيرة للتزويد بالطاقة مثل إكسيلون وإنترجي معدات للطاقة النووية من شركات أصغر، وبدأ تتحسن أحوال شركات للتزويد بالطاقة كانت أقل ربحية، مثل شركات إنتاج الطاقة النووية المهتمة بالمحافظة على البيئة.

وحاليا تسعى 50 % من مشروعات الطاقة النووية العاملة في الولايات المتحدة إلى تجديد الترخيص الممنوح لها بالعمل أو تمديده فترة 20 عاما آخر إضافة إلى الـ40 عاما فترة الترخيص الأصلية. وتتوقع الصناعة الأميركية أن تتقدم كل مشروعات إنتاج الطاقة النووية الأميركية بطلبات لتمديد فترة التراخيص الممنوحة لها حينما توشك تراخيصها على انتهاء الأجل. وتمديد أجل التراخيص لا بد أن يضمن استمرار تلك رؤوس الأموال في إنتاج الكهرباء فيما يواصل الأميركيون الاستمتاع بمزاياهم المالية والبيئية.

وفيما نوشك على إغلاق ملف الفترة الثانية أو العهد الثاني للطاقة النووية، عهد إنعاش مواصفات السلامة والتمويل، تقف الطاقة النووية متأهبة للمساهمة بدرجة أكبر في احتياجات الطاقة بالولايات المتحدة والعالم. وهذا الإنعاش سيتعزز جزئيا بتزايد الاهتمام والقلق تجاه تأمين الطاقة على المستوى القومي وارتفاع تكلفة الطاقة الأحفورية المستوردة؛ وتزايد الطلب على الطاقة بدرجة كبيرة لدعم رخائنا الاقتصادي؛ وتزايد الاهتمام بإزالة الأخطار التي تهدد البيئة المرتبطة بحرق الوقود الأحفوري على أن تحل محلها الطاقة النووية التي لا تتخلف عنها أي انبعاثات؛ ووجود سوق للكهرباء يحبذ الطاقة النووية المنخفضة التكاليف.

إن ثقة الرأي العام في تشغيل مشروعات للطاقة النووية تتزايد باستمرار مع تزايد الفهم والإدراك للمزايا الاقتصادية والبيئية لها، ومع زيادة وتحسن إجراءات السلامة. وتبين استطلاعات الرأي أن 70% من الأميركيين يحبذون استمرار تشغيل المشروعات الموجودة حاليا، وأن 50% منهم يؤيدون بناء مشروعات جديدة.

وفي الوقت الراهن يقوم 440 مشروعا بتوليد 16% من احتياجات الكهرباء في العالم . وبدأت برامج طموحة لتشييد مشروعات إنتاج الطاقة النووية، خاصة في الدول الآسيوية وروسيا والهند. والولايات المتحدة نفسها توشك على استئناف بناء مشروعات الطاقة النووية، وهي العملية التي كانت قد خبت وراحت في سبات منذ أكثر من 25 عاما. وهذه هي بداية الفترة الثالثة أو العهد الثالث، عهد إحياء الطاقة النووية.

ومن أجل الوفاء بالتوقعات الطموحة ، فإن احتياجات الطاقة النووية تتطلب مواجهة أربع تحديات رئيسية:

- أولا: يجب أن تبقى الطاقة النووية قادرة على المنافسة اقتصاديا في أسواق الطاقة بالعالم؛ وبصفة خاصة ينبغي على شركات الطاقة أن تسيطر بشكل أفضل على تكلفة رؤوس الأموال.

- ثانيا: من أجل إرضاء الجمهور وتحقيق توقعاته لمستوى سلامة الأداء، فإن مشروعات الطاقة النووية العاملة حاليا يجب أن تستمر في العمل بمنتهى السلامة والأمان، وأن تعمل مشروعات المستقبل على تطوير وتحسين إجراءات السلامة في أسواق العالم التي تزداد اتساعا.

- ثالثا: يجب أن ينظر الجمهور والزعماء إلى الطاقة النووية ودورة الوقود النووي على أنها مصدر مستديم؛ وخاصة الوقود النووي المستخدم يجب أن يتم التصرف فيه بأسلوب فعال من حيث التكلفة والسلامة طوال الفترة الممتدة التي يظل خلالها الوقود مشعا بنسبة كبيرة؛ وإمدادات الوقود النووي يجب أن تمتد لقرون في مواجهة الوقود الأحفوري المستنفد.

- رابعا: يجب حماية المواد النووية في دورة الوقود النووي من الانتشار أو سوء الاستخدام لأغراض غير سلمية.

* اتجاه جديد للطاقة النووية في الولايات المتحدة:

في العام 2001 أصدرت الحكومة الأميركية سياسة قومية جديدة للطاقة تضع البلاد على طريق توسيع نطاق استخدام الطاقة النووية على المدى القريب بجعل عملية الحصول على تراخيص تشغيل مشروعات الطاقة النووية الحالية وبناء مشروعات جديدة أكثر كفاءة وفاعلية. وسعت السياسة الجديدة إلى تشجيع استخدام الطاقة النووية عن طريق تطوير وعرض ونشر الجيل الجديد من الأساليب التقنية للطاقة النووية. والأهم أنها استهدفت تحقيق هذا الغرض من خلال البحث العلمي وتطوير دورات الوقود النووي المتقدمة التي قد تكون أكثر نظافة وأكثر كفاءة وأقل إنتاجا للنفايات، وأقل قابلية للانتشار من الوقود النووي الأحادي الاستخدام الذي يتطلب التخلص من الوقود المستخدم تحت طبقات الأرض.

وقد وضعت عدة برامج لتطبيق تلك السياسة، وتتضمن:

- برنامج الطاقة النووية للعام 2001 لتشجيع بناء مشروعات للطاقة النووية في المدى القريب.

- برنامج الجيل الرابع لتطوير وإعداد الجيل القادم من المفاعلات النووية التي تعد أفضل من الناحية الاقتصادية ومن حيث إجراءات السلامة وقابليتها للاستمرار، وعدم القابلية لنشر البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة النووية.

- مبادرة دورة الوقود المتقدم: للبحث والتحري عن عمليات إعادة التصنيع المتقدمة والاستراتيجيات الخاصة بإعادة استخدام الوقود المستعمل الذي يستخرج الطاقة بدرجة كبيرة جدا من مصادر اليورانيوم بإحراق العناصر أو المقومات التي تعيش لفترة طويلة في الوقود المستعمل بطريقة لا تحقق فصل البلوتونيوم. وهذه الأساليب التقنية تعد بتخفيض كمية الوقود المستخدم، ومن المحتمل أن تمد فترة بقاء جبل يوكا المستخدم كمستودع جيولوجي للوقود النووي المستنفد والنفايات الإشعاعية.

في 8 آب/أغسطس 2005 وقع الرئيس جورج دبليو بوش على قانون سياسة الطاقة للعام 2005، الذي سمح باستخدام ميزانيات طويلة الأجل لتلك البرامج، بما في ذلك ضمانات قروض، والإعفاءات الضريبية، وحماية استثمارات القطاع الخاص في بناء أول مشروعات معدودة للطاقة النووية. (هذه المشروعات تواجه مخاطر مقترنة بعملية التراخيص الجديدة وبإعادة تأسيس البنية الأساسية للتصميمات والبناء في الولايات المتحدة.) كما ينص القانون على السماح بتمويل البحث العلمي وبرامج التطوير في مجال الطاقة النووية على المدى الطويل، بما في ذلك الجيل الرابع من برنامج التطوير المتقدم للمفاعلات ومبادرة الدورة المتقدمة للوقود، وهما معا تطورا ليصبحا برنامج الشراكة العالمي للطاقة النووية.

الطاقة النووية للعام 2010: إن الاهتمام الأساسي لبرنامج الطاقة النووية للعام 2010 ينصب على اختبار وتفعيل عملية التراخيص التي وضعتها لجنة قواعد تنظيم الطاقة النوويةعلى أساس التصريح بسلامة تصميم نظام المفاعل؛ وإصدار تصريح لموقع المفاعل المقترح؛ وإصدار تصريح مشترك للبناء والتشغيل للتصميم المصرح به للمفاعل في موقع مصرح به لمشروع الطاقة.

وهناك أربع تصميمات للمفاعلات طورتها شركتا ويستنغهاوس وجنرال إليكتريك حصلت بالفعل على تصريح اللجنة، وتوجد ستة تصميمات أخرى ما زالت تجري مراجعتها، تصميمان منها على الأقل سيحصلان على الترخيص في الفترة من 2008 إلى 2010. وهناك طلبات قدمتها ثلاث مجموعات للحصول على تصريح مبكر بإقرار الموقع لستة مشروعات محتملة وما زالت تجري مراجعتها. وأخيرا أخطرت 12 شركة من شركات المرافق والخدمات لجنة القواعد المنظمة للطاقة النووية بخططها المتعلقة بالسعي للحصول على تراخيص بناء وتشغيل ما يصل إلى 23 مفاعلا جديدا. ومن المتوقع أن تطرح رسميا طلبات أول مشروعات للطاقة النووية في أواخر 2007 أو أوائل 2008.

المشروعات النووية من الجيل الرابع والجيل القادم: إن خارطة الطريق للجيل الرابع من المفاعلات النووية المتقدمة وضعها أكثر من 100 خبير نووي دولي لتقييم وتحديد الأولويات لستة أساليب تكنولوجية للجيل القادم من المفاعلات النووية التي يحتمل إلى حد كبير أن تكون اقتصادية بدرجة أكبر وأكثر أمانا وأكثر ديمومة وأقل عرضة للانتشار من الأساليب التقنية المستخدمة حاليا. وقد برز المفاعل الشديد الارتفاع الحرارة والمبرد بالغاز والمفاعل الذي يتم تبريده بسرعة بالصوديوم كأولوية تقنية بالنسبة للتطوير والعرض في العالم.

ومشروع الطاقة النووية من الجيل القادم يقوم على أساس استخدام تكنولوجيا التبريد بالغاز الذي يمكن تشغيله عند درجات حرارة تتراوح بين 850 إلى 950 درجة مئوية مع وجود عزل حراري بكفاءة عالية لإنتاج الكهرباء، ولكن يلاحظ أن ذلك يتم في مدى درجات حرارة قد يمكن من إنتاج الهيدروجين بكفاءة مرتفعة. ويعتبر كل من الكفاءة العالية، وإنتاج الهيدروجين بدون انبعاث للعوادم من العناصر المهمة لجهود الرئيس بوش من أجل إحلال الهيدروجين كوقود محلي للنقل والمواصلات محل البترول المستورد الذي يتزايد ارتفاعا في الأسعار – وبصفة مبدئية لإثراء البترول المحلي الخام الثقيل، ولكن على أن يعقب ذلك إنتاج وقود للنقل والمواصلات، وفي نهاية المطاف لتشغيل السيارات بخلايا القود. ولذلك فمن المهم ألا يقتصر الجيل القادم من مشروعات الطاقة النووية على توليد الكهرباء فحسب، وإنما يقوم أيضا بإنتاج الهيدروجين لقطاع النقل والمواصلات، والحرارة اللازمة للعمليات الصناعية، وهو المجال الذي تعتمد فيه الولايات المتحدة بدرجة كبيرة على الوقود المستورد وهو ما يعتبر تهديدا لرخائنا وازدهارنا الاقتصادي.

مبادرة دورة الوقود المتقدمة و الشراكة العالمية للطاقة النووية: أعلن الرئيس بوش مبادرة الشراكة العالمية للطاقة النووية في أوائل العام 2006. والمقصود بها تسريع دورة الوقود المتقدمة بالولايات المتحدة بنسبة كبيرة هي والجهود المتعلقة بتطوير تكنولوجيا المفاعلات السريعة. وأهداف البرنامج هي:

- تخفيف العبء المتعلق بالتخلص من نفايات الوقود النووي المستخدم تحت الأرض من ناحية حجم النفايات والحرارة (حينما يتحلل الوقود الإشعاعي، تنتج عنه كميات ضخمة من الطاقة الحرارية)، والمستوى الإشعاعي (وهو مستويات الإشعاع التي تصبح سامة للخلايا والأنسجة الحية)، وعدد المستوعات اللازمة في القرن الـ21.

- لاستعادة القيمة الكبيرة للطاقة التي يحتوي عليها الوقود النووي،

- وتعزيز القدرة على عدم قابلية إعادة تصنيع الوقود النووي المستخدم.

ومن أجل تحقيق تلك الأهداف هناك ثلاثة أساليب تكنولوجية سيجري تطويرها وعرضها. وهي (1) تحويل المواد الموجودة في الوقود النووي المستخدم في مفاعلات الإحراق المتقدمة من الجيل الجديد المبرد سريعا بالصوديوم لاستخلاص قيمة الطاقة وإذابة النفايات النووية النهائية بحيث يكون من الممكن التحكم فيها بدرجة أكبر في مستودع واحد؛ (2) فصل عناصر الوقود النووي المستخدم القادم من مجموعة المفاعلات المبردة بالماء إلى يورانيوم، ومكونات وقود يمكن إعادة استخدامها وانشطار النفايات الناتجة باستخدام عملية استخلاص اليورانيوم المعروفة باسم يوريكس بلاس التي لا تفصل البولتونيوم المستخدم في تصنيع الأسلحة؛ (3) تطوير وعرض تكنولوجيات إعادة تصنيع الوقود وتصنيع الوقود لمفاعلات الإحراق المتقدمة.

* استشراف:

إننا نقف على أعتاب عهد إحياء الطاقة النووية، التي قامت على أساس عملية تشغيل مشروعات الطاقة النووية الـ103 بسلامة وأمان وبأسلوب اقتصادي سليم، والتي يشير إليها الإعلان المتوقع في المستقبل القريب عن طلبات عديدة لتشييد وتشغيل عدة مشروعات للطاقة النووية خلال السنوات العشر القادمة. وعلى المدى الأطول تعمل مختبراتنا القومية مع الجامعات في جميع أرجاء بلادنا، وقطاع الصناعة بالولايات المتحدة، والمجتمع الدولي من أجل تطوير الجيل القادم من شبكات ونظم الطاقة النووية المتطورة التي ستكون اقتصادية بدرجة أكبر وأكثر أمانا ، وأكثر ديمومة واستمرارية بوجود دورة مغلقة لإنتاج الوقود يتم خلالها إحراق مزيد من الوقود النووي لاستخلاص مزيد من احتمالات الطاقة الموجودة فيه، وفي الوقت نفسه تقلل كميات النفايات النووية. إن الطاقة النووية لها مكان╔ عظيمة في مستقبل الطاقة بأميركا، بتوفير الكهرباء بأمان ومنتجات الوقود اللازمة للنقل والمواصلات التي تكون اقتصادية ومأمونة ومستديمة.

شيء ليس بجديد أن تبحث هذه الدولة تطوير الطاقة النووية لأغراض سلمية تخدم الدولة اقتصاديا وسياسيا واجتماعيا, فقد درست قبل ذلك - ومازالت - امكانية العيش في الكوكب الأحمر وما يحتاج اليه النسان ليتكيف مع ذلك العيش.
بالتأكيد هناك من العقول العربية من هو أكثر ذكاء وعبقرية لكن التعقيدات -والإجراءات الروتينية- لا تسمح لها بالإنتاج أو العطاء فترحل هذه العقول - مضطرة- إلى حيث تُعْطَى حقها من التقدير والرعاية. ونحن سنبقى على حالنا الراكد, أمة اسفنجية رضيت بالامتصاص, نسير واقفين في أماكننا.
لك الشكر والتقدير عزيزي